CN110577912B - 一种格氏乳杆菌及其在制备发酵乳中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发酵乳制品领域，公开了一种格氏乳杆菌及其在制备发酵乳中的应用，所述菌株为格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)LGZ 1029，于2019年4月16日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，简称为GDMCC，菌株保藏编号为GDMCC No:60641。本发明使用益生菌格氏乳杆菌LGZ 1029为发酵剂，并与传统发酵乳发酵菌种复配进行发酵奶液发酵，制得格氏乳杆菌发酵乳。本发明工艺简单，极大地缩短了发酵时间，所制得发酵乳酸度适中、活菌数高、无乳清析出，且具有更好的流变学特性及持水力，口感粘滑、细腻，香气成分浓郁，4℃贮藏28d后活菌数仍在107CFU/mL以上。

Description

一种格氏乳杆菌及其在制备发酵乳中的应用
技术领域
本发明属于发酵乳制品领域，具体涉及一种格氏乳杆菌及其在发酵乳中的应用。
背景技术
人们对益生菌食品日益浓厚的兴趣推动了世界各地益生菌新产品的开发与研究，益生菌也越来越多地被纳入食品中，截止到2018年8月，我国共批准八个菌属大类的35种菌种可用于普通食品；两个菌属大类的7种菌种可用于婴幼儿食品。可用于保健食品的真菌菌种11种、益生菌有三个菌属大类的10种菌种。
中国最初的益生菌产品都是从国外引进的，至今市场上流通的菌种也是以国外引进的菌种为主。我国菌种研究起步较晚，但随着益生菌产业的快速发展与国计民生的需要，国家和企业日益重视益生菌各方面技术的研发，尝试开发有自主权的菌种。
格氏乳杆菌是一种人类肠道和***中的内在菌，可以从胃肠道、***或母乳中分离得到，目前已被***批准作为益生菌在食品中使用。目前，国外学者在低龄婴儿肠道粪便中分离筛选出格氏乳杆菌，且有研究表明格氏乳杆菌具有调节腹部脂肪、预防由轮状病毒带来的腹泻、抑制炎症因子、抑制重点致病菌幽门螺杆菌的生长等益生潜力。而国内学者对格氏乳杆菌的研究较少，主要集中在对其体外及生长特性的研究。
在健康的宿主中，肠道微生物群的成员之间存在着一种平衡，肠道中潜在的致病性和非致病性生物存在某种和谐，在细菌感染的情况下，这种平衡受到干扰，导致各种肠道疾病。对于大多数细菌感染，直接使用非特异性抗生素，杀死肠道微生物群中所有微生物，往往会使肠道功能紊乱，极大延长肠道菌群平衡的恢复时间。肠道微生物平衡的恢复被认为是重要的，研究表明，保持一个健康和平衡的肠道菌群有助于保持健康和长寿。因此，可以通过在饮食中引入益生菌来增加肠道微生物群中促进健康的微生物的数量，益生菌会选择性地改变肠道微生物群成分，趋向有益人体健康的肠道平衡，在肠道微生态***中显示出相对于其他细菌的竞争优势。
目前发酵乳则被认为是人体摄入益生菌的主要载体，添加了益生菌的发酵乳可将益生菌的益生功能与发酵乳的健康功能完美地结合起来。近年来发酵乳产品备受消费者的青睐，具有很大的市场效应。因此，筛选能够适用于发酵乳制备的格氏乳杆菌，对于开发自主权的益生菌菌种，以及提高发酵乳产品的营养和保健作用，有重要意义和广阔前景。
发明内容
本发明针对格氏乳杆菌现有研究的不足，目的是提供一株格氏乳杆菌并将其应用于发酵乳中，为发掘其益生潜性、应用于开发食疗性益生菌乳品提供理论分析和数据支持。
为了实现本发明的目的，本发明采用了如下技术方案：
本研究在广州1月龄婴儿肠道中进行菌株的筛选，应用内部转录间隔区序列分析方法和形态学观察将分离的菌落进行鉴定，确认其为格氏乳杆菌，并命名为LGZ 1029。
一种格氏乳杆菌，所述菌株为格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)LGZ 1029，于2019年4月16日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，简称为GDMCC，菌株保藏编号为GDMCCNo:60641。
所述菌株在制备发酵乳中的应用，包括步骤如下：
(1)将发酵奶液与发酵容器于85～95℃杀菌处理20～30min，然后迅速冷却(至35～43℃)；
(2)以总接种量0.1～10％v/v接种发酵剂，于35～43℃发酵3～8h，并在4℃下后熟8～16h，制得发酵乳；所述发酵剂包括格氏乳杆菌LGZ 1029与嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)和德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subspbulgericus)的复配。
优选地，所述格氏乳杆菌、嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种的体积比为1：(0.1～1)：(0.1～1)。
优选地，所述格氏乳杆菌、嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种的体积比为1：0.5：0.5。
优选地，所述发酵奶液的组成为：10～14wt％脱脂奶粉和稀奶油的复原奶、全脂乳粉的复原奶或鲜奶，5～10wt％蔗糖，0～1.0wt％稳定剂，余量为水。所述稳定剂为羧甲基纤维素钠。
优选地，发酵剂的制备包括以下步骤：
(1)采用MRS液体培养基进行格氏乳杆菌及德氏乳杆菌保加利亚亚种的活化及扩大培养，采用M17液体培养基进行嗜热链球菌的活化及扩大培养；
(2)将扩大培养后的菌液离心后取菌泥，用无菌生理盐水离心洗涤2～3遍后，再用无菌生理盐水复溶，将菌悬液接至脱脂乳粉培养基，4℃下保存备用，所述脱脂乳粉培养基配方为5～15％的脱脂奶粉与5～15％的海藻糖溶于生理盐水，80～90℃，杀菌30～120min后迅速冷却。
优选地，所述发酵剂活菌数为108～109CFU/mL。
优选地，所述接种量为1～5％，发酵温度为36～38℃，发酵时间为4～6h。
上述方法制备的发酵乳酸度适中、活菌数高、无乳清析出。与商品发酵剂发酵制作的产品相比具有更好的流变学特性及持水力，口感粘滑、细腻，香气成分浓郁，4℃贮藏28d后活菌数仍在107CFU/mL以上。
所述格氏乳杆菌经小鼠急性毒理实验检验结果表明，对雌雄性KM小鼠经口毒性LD50>10.0g/kg体重，属于实际无毒级。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明所述格氏乳杆菌LGZ 1029菌株分离自广州1月龄健康婴儿的肠道菌群，是人体的正常共生菌，无病原性。
(2)本发明所用的主发酵剂菌种格氏乳杆菌能产生乳酸、乙酸、己酸等有机酸来抑制致病菌的生长，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌有拮抗作用，抑菌能力相较于市场上商业化使用较多的益生菌鼠李糖乳杆菌更高，此外格氏乳杆菌LGZ 1029还有较强的抗氧化能力。
(3)本发明使用益生菌与传统发酵乳发酵菌种复配的方式进行发酵，较大地缩短了发酵时间，成本低，工艺简单，改善了单菌株发酵乳和传统发酵乳的不足，相比于传统发酵乳酸度适中、活菌数高、无乳清析出具有更好的流变学特性及持水力，口感粘滑、细腻，香气成分浓郁。
(4)本发明制得的发酵乳贮藏28d后活菌数仍在107CFU/mL以上，且格氏乳杆菌的胃肠液耐受性、胆盐耐受力、粘附性能力都较高，有利于在胃肠道中存活，发挥益生作用。
(5)本发明从理论层面上丰富了人类对格氏乳杆菌在乳制品中应用的认识，可以进一步发掘其调节腹部脂肪、预防腹泻、抑制炎症因子、抑制重点致病菌幽门螺杆菌的生长等益生潜力，相对使用传统药物治疗有一定的优势，对人体无副作用。
所述菌株为格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)LGZ 1029，于2019年4月16日保存于广东省微生物菌株保藏中心(简称为GDMCC)，保存的菌株编号为GDMCC 60641。
附图说明
图1为实施例1中格氏乳杆菌LGZ 1029的显微镜染色图。
图2为实施例6中发酵乳的剪切速率-剪切应力曲线。
图3为实施例6中发酵乳的剪切速率-表观粘度曲线。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例所表示的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，均按照本领域常规方法和条件。
实施例1菌株的分离与鉴定
格氏乳杆菌的分离方法，主要步骤如下：
将采集的广州1月龄婴儿肠道粪便作为样品，将样品梯度稀释后，选取适当的3个梯度稀释液，在MRS培养基上涂布，将平板倒置于37℃厌氧培养箱中培养48h。根据菌落大小、形态等特征选取类似乳酸杆菌的菌株进行镜检并分离纯化。
提取菌株的DNA，对16S rDNA序列测序，并在NCBI数据库上，应用BLAST软件进行对比，发现有一株菌与格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)的16S rDNA序列有大于99％的同源性。本发明格氏乳杆菌LGZ 1029的16S rDNA序列，如SEQ ID NO：1所示。
对该菌株进行生理生化鉴定和形态观察，特征如下：过氧化氢酶实验阴性，接触酶阴性，革兰氏染色为阳性菌，属于兼性厌氧型细菌，可以利用葡萄糖、蔗糖，可凝乳，产酸不产气，经过16×100放大在光学显微镜下观察结果如图1所示。图1可知，该菌为革兰氏阳性菌，菌株呈弯曲杆状，缠绕，无规则排列，无芽孢。该菌株的镜检结果与现有关于格氏乳杆菌的形态检测相符。
根据以上的16S rDNA序列、生理生化特征和形态观察，可确认该菌株为格氏乳杆菌，并将其命名为LGZ 1029，并于2019年4月16日保存于广东省微生物菌株保藏中心(简称为GDMCC)，保存的菌株编号为GDMCC 60641。
实施例2格氏乳杆菌LGZ 1029急性毒理试验
(1)实验组试剂：受试物为含格氏乳杆菌LGZ 1029的口服液，浓度为1×108CFU/mL，淡黄色液态。
(2)动物及其饲养环境：取SPF级KM小鼠20只，体重在18～22g，由济南朋悦实验动物繁育有限公司提供，实验动物生产许可证号：SCXK(鲁)2014-0007，质量合格证号：No.37009200020118。饲料由广东省医学实验动物中心提供。动物在检疫合格后使用，使用许可证号：SCXK(粤)2018-0137，动物房温度设置为20～26℃，相对湿度保持在40～70％。
(3)本实验采用限量法，只设10.0g/kg体重一个剂量组，即取经检验检疫合格的小鼠20只，雌雄各半。实验前动物禁食过夜，不限制饮水。空腹灌胃1次，每次灌胃容量为20.0mL/kg体重。若染毒则要立即观察并记录中毒表现，以及死亡数和死亡时间，观察期为14d，对实验结果按广州质量监督检测研究院制定的标准进行毒性评级。
(4)在观察期内未发现有小鼠出现中毒表现及死亡，试验结束后，对存活动物解剖，肉眼未见异常，详见表1。可知，含格氏乳杆菌LGZ 1029的口服液对雌雄KM小鼠急性经口毒性LD50>10.0g/kg体重，属于无毒级食品。
表1受试物对小鼠急性经口毒性试验结果
Figure BDA0002212322910000051
实施例3格氏乳杆菌LGZ 1029的耐受力测定
1.模拟胃肠液耐受性测定
格氏乳杆菌LGZ 1029在人工胃液中的耐受性评价：准确量取20mL的1mol/L的盐酸，通过加蒸馏水和1mol/L的NaOH溶液调节pH分别至2.0、2.5、3.0、4.0，然后按5g/L的浓度加入胃蛋白酶，充分溶解后用孔径0.22μm的微孔滤膜过滤除菌，制得人工胃液备用。取格氏乳杆菌在MRS培养基中活化后的菌液按5％(v/v)接种量接种于上述的人工胃液中，然后在37℃条件下培养3h，每隔1h取样并对活菌计数，设置空白对照组，重复平行实验3次。处理后活菌数对数值与初始活菌数对数值的比值即为存活率。
人工胃液存活率结果如表2所示，在人工胃液中培养3h后，格氏乳杆菌在pH 2.5～4.0条件下存活率均保持在95％以上，存活率无显著性差异(p<0.05)，而在pH 2.0的人工胃液中培养3h，存活率仍有87.27％。
表2格氏乳杆菌在人工胃液中存活率(％)
Figure BDA0002212322910000061
格氏乳杆菌LGZ 1029在人工肠液中耐受性评价：首先称取KH2PO4 3.4g，加蒸馏水250mL溶解，用1mol/L的NaOH调pH值至6.8，加水稀释至500mL，再加入胰蛋白酶使得终浓度为0.1g/L，充分溶解后用孔径0.22μm的微孔滤膜过滤除菌，制得人工肠液备用。将格氏乳杆菌活化后的菌液按10％(v/v)接种量接种于人工胃液中(pH＝3.0)，孵育2h后，吸取等体积菌液接至人工肠液中，于37℃条件下培养8h，每隔2h取样并对活菌进行计数，设置空白组对照，重复平行实验3次。
人工肠液中活菌数变化结果如表3所示，经过8h的培养，格氏乳杆菌LGZ 1029的活菌数没有下降，反而略有上升，与空白组相比没有显著性差异，表现出了格氏乳杆菌对人工肠液有较高的耐受性。
表3格氏乳杆菌在人工肠液中活菌数变化
Figure BDA0002212322910000062
2.耐胆盐能力的测定
取格氏乳杆菌在MRS培养基中活化后的菌液按5％(v/v)接种量分别接种于含有0.1、0.2、0.3、0.5％(w/v)牛胆盐的MRS液体培养基中，然后在37℃条件下培养4h，每隔1h取样并对活菌计数，设置空白组对照，重复平行实验3次。处理后活菌数对数值与初始活菌数对数值的比值即为存活率。
LGZ 1029在胆盐溶液中存活率结果如表4所示，格氏乳杆菌在0.5％的胆盐培养基中培养4h后存活率不足60％，生存率较低，而在0.3％的胆盐培养基中孵育4h后存活率可达78.27％，在0.1％和0.2％的胆盐培养基中培养4h后存活率能保持在90％以上，格氏乳杆菌LGZ 1029在较低浓度的胆盐培养基中仍可以保持活性，发挥功效。
表4格氏乳杆菌在胆盐溶液中存活率(％)
Figure BDA0002212322910000071
结合前文所述胃肠道耐受能力的结果，格氏乳杆菌LGZ 1029在模拟胃肠道消化液中的仍可保持较高的活性，有益于菌株在胃肠道内以较高的活菌数到达其作用靶点，发挥其益生功能。
实施例4格氏乳杆菌LGZ 1029的益生性评价
益生性评价以市售酸奶中常用益生菌菌株鼠李糖乳杆菌LGG(L.rhamnosus)为对照菌株，测定比较鼠李糖乳杆菌LGG与格氏乳杆菌LGZ1029的DPPH自由基清除能力与抑菌能力。所述鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus)编号为ATCC 7469，购于广东省微生物菌种保藏中心。
(1)DPPH自由基清除能力测定：首先称取0.0078g的DPPH，用无水乙醇溶解并定容至100mL制得0.2mmol/L的DPPH乙醇溶液，避光放置，现配现用。在0.2mmol/L的DPPH乙醇溶液2mL中分别加入不同浓度的样品液，均匀混合后，室温条件下避光放置30min反应，反应完成后在8000r/min条件下离心10min，取上清液于517nm处测定吸光度，设置三个平行实验组。DPPH自由基清除率(％)＝[1-(A样品-A空白)/A对照]×100％。
其中，A样品–有DPPH，有样品，无乙醇的OD值；A空白–无DPPH，有样品，有乙醇的OD值；A对照–有DPPH，无样品，无乙醇的OD值；空白组以等体积乙醇溶液代替DPPH乙醇溶液，对照组以等体积无菌水代替无细胞提取液。
所述样品液为鼠李糖乳杆菌LGG与格氏乳杆菌LGZ 1029的活菌数107CFU/mL的发酵液及其梯度稀释2、4、8倍的发酵液。结果如表5所示，LGZ1029与对照菌株的DPPH自由基清除率没有显著性差异(p<0.05)，在没有稀释的发酵液中，格氏乳杆菌LGZ 1029的自由基清除率略高于鼠李糖乳杆菌LGG的自由基清除率。
表5DPPH自由基清除率结果(％)
Figure BDA0002212322910000081
(2)抑菌能力测定：测定格氏乳杆菌LGZ 1029对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌作用，探究其抑菌机理，并以鼠李糖乳杆菌LGG为对照菌株。首先，分别将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌用LB液体培养基进行活化，取无菌生理盐水将两株致病菌稀释至浓度为106～107CFU/mL，再取菌液0.1mL均匀涂布于LB琼脂培养基表面，将3个无菌牛津杯中心对称放置于平板中，每个牛津杯内注射100μL已活化好的乳酸杆菌的发酵液。另一个平板的3个牛津杯中分别注射100μL发酵上清液(由发酵液8000r/min离心10min后取上清液所得)，缓慢将平板置于4℃下扩散24h后置于37℃恒温培养箱，培养24h，观察并测量抑菌圈直径大小，拍照记录。比较不同乳杆菌对致病菌的抑菌作用大小，同时对比探究菌株发酵液和发酵上清液的抑菌能力。
抑菌结果如表6所示，LGZ 1029的发酵液的抑菌效果与LGG的抑菌效果接近，而上清液的抑菌活性远大于LGG上清液的抑菌活性。乳酸杆菌的代谢产物如有机酸、过氧化氢或分泌的细菌素，可以有效抑制肠道内有害菌的生长，减少腐败菌产生的毒素。
表6抑菌圈直径大小(mm)
Figure BDA0002212322910000091
实施例5格氏乳杆菌LGZ 1029的发酵乳
(1)发酵乳的发酵奶液(发酵基底)组成
发酵奶液的组成为：10～14wt％脱脂奶粉和稀奶油的复原奶、全脂乳粉的复原奶或鲜奶，蔗糖5～10wt％，稳定剂0～1.0wt％，余量为水，所述稳定剂为羧甲基纤维素钠。
(2)格氏乳杆菌LGZ 1029的单菌发酵乳
将发酵奶液与发酵容器于85℃杀菌处理30min，然后迅速冷却至37℃。分4组，以总接种量3％(v/v)接种格氏乳杆菌LGZ 1029，于37℃分别发酵2、4、6、8h，并在4℃下后熟8h，制得发酵乳。(后简称为LG组)
(3)鼠李糖乳杆菌LGG的单菌发酵乳
制作方法同格氏乳杆菌LGZ 1029的单菌发酵乳，同样分为2～8h的不同发酵时间组。(后简称为LGG组)
(4)格氏乳杆菌LGZ 1029的复合发酵乳
将发酵奶液与发酵容器于85℃杀菌处理30min，然后迅速冷却至37℃。格氏乳杆菌、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp bulgericus)的发酵剂添加体积比为1：0.5：0.5，以总接种量3％(v/v)接种发酵剂，于37℃分别发酵2、4、6、8h，并在4℃下后熟8h，制得发酵乳。(后简称为LG+SL组)
(5)鼠李糖乳杆菌的复合发酵乳
将发酵奶液与发酵容器于85℃杀菌处理30min，然后迅速冷却至37℃。鼠李糖乳杆菌、嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种的发酵剂添加体积比为1：0.5：0.5，以总接种量3％(v/v)接种发酵剂，于37℃分别发酵2、4、6、8h，并在4℃下后熟8h，制得发酵乳。(后简称为LGG+SL组)
(6)商品发酵剂发酵乳
将发酵奶液与发酵容器于85℃杀菌处理30min，然后迅速冷却至37℃。嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种的发酵剂添加体积比为1：1，以总接种量3％(v/v)接种发酵剂，于37℃分别发酵2、4、6、8h，并在4℃下后熟8h，制得发酵乳。(后简称为SL组)
(7)对比不同时间不同菌种组成发酵乳的基本理化指标，结果如表7所示。
表7发酵乳基本理化指标
Figure BDA0002212322910000101
由表可知，随着发酵时间的增加，不同菌种发酵的发酵乳的pH均显著降低(p<0.05)，说明各菌均可发酵牛乳产酸使得pH下降。酸乳的凝固是通过降低pH值来促进牛乳中酪蛋白的胶束结合来达成的，而达到酪蛋白凝固时pH值为4.6。发酵4h时，LG+SL、LGG+SL及SL组的pH值均已低于4.5，而单菌株的LG及LGG组pH值仍大于5，各组别间pH值差异显著(p<0.05)。因此推测，嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌与格氏乳杆菌在发酵乳发酵过程中也可互利共生，协同发酵的进行。此外，在同样的发酵时间下，LG+SL组的pH要低于SL组及LGG+SL组，说明格氏乳杆菌LGZ 1029与SL的协同发酵效果较好。
可溶性固形物主要是指可溶性糖类，包括单糖、双糖，多糖等，发酵乳样品的可溶性固形物测定结果如表7所示。在发酵过程中，随发酵时间的增加，可溶性固形物含量逐渐下降，复合菌种组(SL、LG+SL、LGG+SL)下降幅度较单菌株(LG、LGG)组明显，推测，在发酵过程中不断消耗乳糖等碳源进行发酵产酸，而格氏乳杆菌及鼠李糖乳杆菌均不可直接利用某些多糖，故复合菌种发酵效果会更好。
同样，复合菌株发酵效果在持水力也得到体现，如表7所示，其中LG及LGG的单菌株发酵组的持水力随发酵时间增长不断上升，而复合菌株发酵的三组持水力随发酵时间延长先上升后下降，这是因为单菌株发酵组一直处于发酵凝乳阶段，持水力不断上升，而复合菌株发酵组先凝乳完全再到乳清析出，持水力先上升后下降。单菌株发酵组的持水力最高为发酵8h的LG组56.35％，而复合菌株发酵组在发酵时间2h时就已经有60％以上的持水力。
(8)对比不同时间不同菌种组成发酵乳的感官评价
各组别发酵乳在发酵过程中的感官评定结果如表9所示，主要从色泽、组织状态、气味、口感和总体接受程度五个方面进行评价，评定标准如表8所述。
表8发酵乳感官评价指标表
Figure BDA0002212322910000111
Figure BDA0002212322910000121
由表9可知，复合菌株发酵乳在色泽、滋味、气味、质构方面均明显优于单菌株发酵乳，且LGG+SL组发酵乳的酸味过重，影响其风味，SL组凝乳微有颗粒感，在风味上也逊色于LG+SL组。LG+SL发酵乳发酵终点组总感官评分达37.8分，显著高于SL、LGG+SL、LG、LGG组发酵乳发酵终点的评分(36.3、32.6、29.2、26.1分)。
表9发酵乳感官评价结果表
Figure BDA0002212322910000122
Figure BDA0002212322910000131
实施例6格氏乳杆菌LGZ 1029的发酵乳流变特性
将实施例5中各组别发酵终点的5个发酵乳样品及1个发酵基底样品取出适量置于旋转流变仪上对流变特性，包括弹性模量、储存模量、剪切应力、剪切速率、黏度等参数进行测定分析，该流变仪的传感器***为同轴圆柱体(Z34DIN,Ti)。运用Herschel-Bulkley模型来拟合剪切压力及剪切速率的数据点，用origin 9.1对模量、正切角及停留时间数据进行分析处理，探究不同发酵情况下发酵乳的流变学特性。
流变行为在产品的质感和感官特征的感知中起着关键的作用。各菌种组成的发酵乳样品和发酵基底的流动曲线(剪切速率-剪切应力曲线)和粘度曲线(剪切速率-粘度曲线)如图2及图3所示。由图2可知，各发酵乳样品的剪切应力随剪切速率的增大而增大，但属于非线性变化，各组的剪切屈服应力(即曲线中剪切速率为0时剪切应力的大小)有显著性差异，剪切屈服应力的大小与发酵乳中蛋白质分子缔合结构不同有关。由图3可知，各发酵乳样品的粘度均随着剪切速率的增大逐渐减小，最终趋于平稳，说明发酵乳样品均为非牛顿流体，与以往研究结果相符合，并表现出剪切稀化特性。其中LG+SL组粘度随剪切速率增大而降低最多，说明该组的流变性最强。
基于流动曲线和粘度曲线结果，流动特性可以运用Herschel-Bulkley模型来拟合剪切压力及剪切速率的数据点，其方程如下：
y＝y0+k·xn
其中：y为剪切应力(Pa)；y0为屈服应力(Pa)；x为剪切速率(s-1)；k为粘稠系数(Pa·sn)；n为流动特性指数(牛顿特性指数)。其中k值与样品黏稠性有关，k值越大，黏稠性越强。n值则反映了流体在非牛顿型和牛顿型之间的差异。当n＝1时，流体为牛顿流体，当0<n<1时，流体为非牛顿流体，n值越小则流体越具有触变特性、剪切稀化特性及假塑性。n值会受温度、剪切速率、分子量等因素影响。
分别对不同组发酵乳的流动曲线进行模型拟合，结果如表10所示，所有拟合因子R2均在0.99以上，表明拟合精度较高，模型准确。由表10可知，所有发酵乳样品的流动特性指数均小于1，说明发酵乳均为具有剪切稀化特性的非牛顿流体。这种流变行为在发酵乳制品中很常见，因为它们的物理键和电子都很弱，对流层和疏水相互作用小。LG+SL组的k值最大，表现出最大的增稠能力。此外，还列出了剪切速率为50s-1时的表观粘度，不同菌种类型的发酵乳在发酵终点时的表观粘度差异性显著，其中LG+SL组，即格氏乳杆菌LGZ 1029的复合菌株发酵组最大，酸乳发酵效果最好。
表10发酵乳的Herschel-Bulkley模型拟合结果
Figure BDA0002212322910000141
Figure BDA0002212322910000151
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应以权利要求书所界定的为准。
序列表
<110> 华南理工大学
<120> 一种格氏乳杆菌及其在制备发酵乳中的应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1434
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
ctcctataaa ggttatccca ccggctttgg gtgttacaga ctctcatggt gtgacgggcg 60
gtgtgtacaa ggcccgggaa cgtattcacc gcggcgtgct gatccgcgat tactagcgat 120
tccagcttcg tgtaggcgag ttgcagccta cagtccgaac tgagaacggc tttcagagat 180
ccgcttgcct tcgcaggttc gcttctcgtt gtaccgtcca ttgtagcacg tgtgtagccc 240
aggtcataag gggcatgatg acttgacgtc atccccacct tcctccggtt tgtcaccggc 300
agtctcatta gagtgcccaa cttaatgatg gcaactaatg acaagggttg cgctcgttgc 360
gggacttaac ccaacatctc acgacacgag ctgacgacag ccatgcacca cctgtctcag 420
cgtccccgaa gggaactcct aatctcttag gtttgcactg gatgtcaaga cctggtaagg 480
ttcttcgcgt tgcttcgaat taaaccacat gctccaccgc ttgtgcgggc ccccgtcaat 540
tcctttgagt ttcaaccttg cggtcgtact ccccaggcgg agtgcttaat gcgttagctg 600
cagcactgag aggcggaaac ctcccaacac ttagcactca tcgtttacgg catggactac 660
cagggtatct aatcctgttc gctacccatg ctttcgagcc tcagcgtcag ttgcagacca 720
gagagccgcc ttcgccactg gtgttcttcc atatatctac gcattccacc gctacacatg 780
gagttccact ctcctcttct gcactcaagt tcaacagttt ctgatgcaat tctccggttg 840
agccgaaggc tttcacatca gacttattga accgcctgca ctcgctttac gcccaataaa 900
tccggacaac gcttgccacc tacgtattac cgcggctgct ggcacgtagt tagccgtgac 960
tttctaagta attaccgtca aataaaggcc agttactacc tctatctttc ttcactacca 1020
acagagcttt acgagccgaa acccttcttc actcacgcgg cgttgctcca tcagacttgc 1080
gtccattgtg gaagattccc tactgctgcc tcccgtagga gtttgggccg tgtctcagtc 1140
ccaatgtggc cgatcagtct ctcaactcgg ctatgcatca ttgccttggt aagccgttac 1200
cttaccaact agctaatgca ccgcaggtcc atccaagagt gatagcagaa ccatctttta 1260
aactctagac atgcgtctag tgttgttatc cggtattagc atctgtttcc aggtgttatc 1320
ccagtctctt gggcaggtta cccacgtgtt actcacccgt ccgccgctcg cttgtatcta 1380
gtttcatttg gtgcaagcac caaattcatc taggcaagct cgctcgactt gcaa 1434

Claims (10)

1.一种格氏乳杆菌，其特征在于，所述菌株为格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)LGZ 1029，于2019年4月16日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，简称为GDMCC，菌株保藏编号为GDMCC No:60641。
2.权利要求1所述菌株在制备发酵乳中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，包括步骤如下：
(1)将发酵奶液与发酵容器于85～95℃杀菌处理20～30min，然后迅速冷却；
(2)以总接种量0.1～10％v/v接种发酵剂，于35～43℃发酵3～8h，并在4℃下后熟8～16h，制得发酵乳；所述发酵剂包括格氏乳杆菌LGZ 1029与嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)和德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subspbulgericus)的复配。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述格氏乳杆菌、嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种的体积比为1：(0.1～1)：(0.1～1)。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述格氏乳杆菌、嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种的体积比为1：0.5：0.5。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述发酵奶液的组成为：10～14wt％脱脂奶粉和稀奶油的复原奶、全脂乳粉的复原奶或鲜奶，5～10wt％蔗糖，0～1.0wt％稳定剂，余量为水。
7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，发酵剂的制备包括以下步骤：
(1)采用MRS液体培养基进行格氏乳杆菌及德氏乳杆菌保加利亚亚种的活化及扩大培养，采用M17液体培养基进行嗜热链球菌的活化及扩大培养；
(2)将扩大培养后的菌液离心后取菌泥，用无菌生理盐水离心洗涤2～3遍后，再用无菌生理盐水复溶，将菌悬液接至脱脂乳粉培养基，4℃下保存备用，所述脱脂乳粉培养基配方为10±5％的脱脂奶粉与10±5％的海藻糖溶于生理盐水，80～90℃，杀菌30～120min后迅速冷却。
8.根据权利要求3～7任意一项所述的应用，其特征在于，所述发酵剂活菌数为108～109CFU/mL。
9.根据权利要求3～7任意一项所述的应用，其特征在于，所述接种量为3±2％，发酵温度为37±1℃，发酵时间为4～6h。
10.根据权利要求3～9任意一项应用制得的发酵乳。
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